硅橡膠(SiliconeRubber)是一種兼具無機和有機性質的高分子彈性材料,其分子主鏈由硅原子和氧原子交替組成(—Si—O—Si—),側鏈是與硅原子相連接的碳氫或取代碳氫有機基團,這種基團可以是甲基、不飽和乙烯基(摩爾分數(shù)一般不超過01005)或其它有機基團,這種低不飽和度的分子結構使硅橡膠具有優(yōu)良的耐熱老化性和耐候老化性,耐紫外線和臭氧侵蝕。分子鏈的柔韌性大,分子鏈之間的相互作用力弱,這些結構特征使硫化膠柔軟而富有彈性,但物理性能較差。

　　硅橡膠發(fā)展于20世紀40年代,國外最早研究的品種是二甲基硅橡膠。1944年前后由美國DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生產。我國在60年代初期研究成功并投入工業(yè)化生產。現(xiàn)在生產硅橡膠的國家除我國外,還有美國、英國、日本、前蘇聯(lián)和德國等,品種牌號有1000多種。

       應用

       硅橡膠具有獨特的綜合性能,尤其是硅橡膠的生物相容性更是一種關鍵的特性,它已成功地用于其它橡膠用之無效的場合,解決了許多技術問題,滿足了現(xiàn)代工業(yè)和日常生活的各種需要。與其它橡膠一樣,硅橡膠可加工成各種型材、膠管、膠條、膠輥、膠布等制品;室溫硫化型硅橡膠可就地大面積施工,使用方便。

　　(1)汽車工業(yè)
　　硅橡膠在汽車工業(yè)中的應用增長速度很快,硅橡膠(特別是具有各種特性的硅橡膠)可耐燃油、潤滑油的侵蝕,提高汽車各部件的使用性能,降低維修費用。可用于汽車點火線、火花塞保護罩、加熱及散熱器用軟管、消聲器襯里、蓄電池接頭以及用氟硅橡膠制的加油泵等。隨著車輛電子電氣化的發(fā)展,室溫硫化硅橡膠廣泛用于電子零件、電氣裝配件的灌封料、風擋玻璃、車體四周密封及反射鏡等處的粘接密封劑。

　　(2)電子、電氣工業(yè)
　　電子、電氣工業(yè)是硅橡膠作為絕緣材料使用最早,需求量較大的一個領域。硅橡膠主要用于電視機陽極罩、高壓保護罩、高壓引出線、冰箱除霜器電線、功率或訊號傳遞用電線和電纜等。用硅橡膠制造的絕緣子將替代陶瓷制品廣泛用于輸電線路,特別是超高壓線路。導電硅橡膠用于電子計算機、電話等儀器的電接點件及液晶顯示觸點件。阻燃和耐輻射硅橡膠制造的電線、電纜廣泛用于原子能發(fā)電站。硅橡膠加熱片、加熱帶用于控制多種精密儀表和輸油管道的工作溫度,在醫(yī)療上作理療熱敷器用的加熱毯。室溫硫化型硅橡膠可作為防水、防潮和防震用灌封材料。

　　硅橡膠因具有耐熱洗滌液性能,目前已廣泛用于洗碗機和洗衣機的泵用密封上。硅橡膠非常適于用作咖啡鍋、電氣油炸鍋和蒸汽熨斗等用具上的墊圈。立體聲耳機耳部和頭部的襯墊改用硅橡膠,能排除外界雜音,且柔軟舒適。

　　(3)宇航工業(yè)
　　硅橡膠是宇航工業(yè)中不可缺少的高性能材料,它能承受太空的超冷和返回大氣層的灼熱,延長飛機零件壽命,降低檢修保養(yǎng)費用,減少意外事故。主要用于飛機機體孔穴密封件、電接頭、密封開關、防塵和防水罩、墊圈墊片、噴氣式引擎和液壓裝置的“O”型密封環(huán)、氧氣面罩、調控膜片、熱空氣導管和雷達無線減震器等。耐燒灼硅橡膠適用于作火箭燃油閥門、動力源電纜和火箭發(fā)射井蓋涂層,以免受火箭噴射流的燒灼。室溫硫化硅橡膠可作為機體氣密性密封、窗框密封和防震、防潮灌封材料。

　　(4)建筑工業(yè)
　　硅橡膠具有良好的耐候性和施工性,作為粘接密封劑在建筑工業(yè)中得到了廣泛應用,超過了其它類型的密封劑。近年來,又開發(fā)了低模量高伸長型雙組分密封劑,它用于接縫移動大的混凝土預制件和幕墻等大型構件。室溫硫化硅橡膠還用于石棉水泥板連接處的密封、浴室磚縫和盥洗用具的密封。隨著今后橡膠價格的下降,將進一步擴大應用范圍,如在公路接縫的應用中替代瀝青和氯丁橡膠。高溫硫化型硅橡膠海綿條用作建筑物的門窗密封嵌條。

　　(5)醫(yī)療領域
　　硅橡膠具有良好的生物相容性,對機體反應小,性能穩(wěn)定,血凝性低,能承受高溫高壓多次蒸煮,而且能加工成各種形狀的制品,如薄膜、海綿、氣囊,是目前醫(yī)學上應用最廣的一種材料。

　　(6)其它領域
　　除了上述各種應用外,硅橡膠在紡織、印刷、機械、塑料、化學、造紙及食品和化妝等領域的應用也明顯增加。典型的產品是用硅橡膠制成的輥筒,用作織物、塑料的熱定型、壓紋、壓延和復印機的定影。硅橡膠薄膜制成的氣調窗已用于貯存果品蔬菜。此外,硅橡膠在紡織高溫設備以及在堿、次氯酸鈉和雙氧水濃度較高的設備上作密封材料也取得良好的效果。

       硅橡膠研究的新進展

　　硅橡膠具有卓越的耐高低溫、耐臭氧、耐氧、耐光和耐候老化性能,優(yōu)良的電絕緣性能,特殊的表面性能和生理惰性以及高透氣性,應用范圍廣泛。但硅橡膠的拉伸強度和撕裂強度偏低,耐酸堿性較差,制造復雜產品時加工工藝性能也較差,近年來世界各國為此進行了許多改進研究工作,并取得了一些成果。

　　(1)利用有機硅與其它單體或聚合物的共聚(共混),獲得了新的聚合(共混)物。例如,有機硅與聚碳酸酯的嵌段共聚物可作為選擇性透氣膜;有機硅與乙丙橡膠共混物的特性介于硅橡膠與乙丙橡膠之間;將硅橡膠與EVA共混,制得的共混物具有優(yōu)良的物理性能、電性能、耐高溫老化性能和熱收縮性,經過適當配合可賦予優(yōu)良的阻燃性能。利用耐高溫的硅橡膠與高拉伸強度的PMMA制造互穿聚合物網格,改善了硅橡膠的強度和PMMA的耐熱性,通過合成聚二甲基硅氧烷(PDMS)/聚苯乙烯(PS)互穿聚合物網絡,提高了有機硅網絡的力學和彈性性能。

　　(2)通過改進配合技術,研制出高強度、高抗撕裂、低壓縮變形等性能良好以及耐高溫、耐超低溫、阻燃、導熱和熱收縮硅橡膠等各種專用性強的新品種。

　　純硅橡膠不具備大多數(shù)應用所要求的機械強度,因此需要增強。傳統(tǒng)的增強方法是在硅橡膠固化之前加入補強填料,然后進行混煉、硫化等工藝。但耗時、耗能,污染環(huán)境,而且難以控制填料在膠料中的分散和聚集的程度。研究表明,沉淀法白炭黑、沉淀法二氧化鈦和鐵氧體、沸石和氧化鋁等填料對硅橡膠有較好的增強作用。在改善加工性能方面,研制了不需二段硫化的硅橡膠、顆粒硅橡膠(又稱粉末橡膠) 以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氫硅氧烷之間的催化加成反應,發(fā)展了硅橡膠液體注射成型系統(tǒng)。采用加成型雙組分體系,研制成觸變性好、施工性能優(yōu)異和使用方便的膩子型制模硅橡膠。